物理化学公式总结-完整版
- 格式:ppt
- 大小:1.13 MB
- 文档页数:73
物理化学公式集热力学第一定律功:δW=δW e+δW f(1)膨胀功δW e=p外dV 膨胀功为正,压缩功为负。
(2)非膨胀功δW f=xdy非膨胀功为广义力乘以广义位移。
如δW(机械功)=fdL,δW(电功)=EdQ,δW(表面功)=rdA。
热Q:体系吸热为正,放热为负。
热力学第一定律:△U=Q—W 焓H=U+pV理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。
热容C=δQ/dT(1)等压热容:C p=δQ p/dT=(∂H/∂T)p(2)等容热容:C v=δQ v/dT=(∂U/∂T)v常温下单原子分子:C v,m=C v,m t=3R/2常温下双原子分子:C v,m=C v,m t+C v,m r=5R/2等压热容与等容热容之差:(1)任意体系C p—C v=[p+(∂U/∂V)T](∂V/∂T)p(2)理想气体C p—C v=nR理想气体绝热可逆过程方程:pVγ=常数TVγ-1=常数p1-γTγ=常数γ=C p/ C v理想气体绝热功:W=C v(T1—T2)=(p1V1—p2V2)理想气体多方可逆过程:W=(T1—T2)热机效率:η=冷冻系数:β=-Q1/W可逆制冷机冷冻系数:β=焦汤系数:μJ-T==-实际气体的ΔH和ΔU:ΔU=+ΔH=+化学反应的等压热效应与等容热效应的关系:Q p=Q V+ΔnRT当反应进度ξ=1mol时,Δr H m=Δr U m+RT化学反应热效应与温度的关系:热力学第二定律Clausius不等式:熵函数的定义:dS=δQ R/T Boltzman熵定理:S=klnΩHelmbolz自由能定义:F=U—TS Gibbs自由能定义:G=H-TS 热力学基本公式:(1)组成恒定、不作非膨胀功的封闭体系的热力学基本方程:dU=TdS-pdV dH=TdS+VdpdF=-SdT-pdV dG=-SdT+Vdp(2)Maxwell关系:==-(3)热容与T、S、p、V的关系:C V=T C p=TGibbs自由能与温度的关系:Gibbs-Helmholtz公式=-单组分体系的两相平衡:(1)Clapeyron方程式:=式中x代表vap,fus,sub。
物理化学公式集热力学第一定律功:δW=δW e+δW f(1)膨胀功δW e=p外dV 膨胀功为正,压缩功为负。
(2)非膨胀功δW f=xdy非膨胀功为广义力乘以广义位移。
如δW(机械功)=fdL,δW(电功)=EdQ,δW(表面功)=rdA。
热Q:体系吸热为正,放热为负。
热力学第一定律:△U=Q—W 焓H=U+pV理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。
热容C=δQ/dT(1)等压热容:C p=δQ p/dT=(∂H/∂T)p(2)等容热容:C v=δQ v/dT=(∂U/∂T)v常温下单原子分子:C v,m=C v,m t=3R/2常温下双原子分子:C v,m=C v,m t+C v,m r=5R/2等压热容与等容热容之差:(1)任意体系C p—C v=[p+(∂U/∂V)T](∂V/∂T)p(2)理想气体C p—C v=nR理想气体绝热可逆过程方程:pVγ=常数TVγ-1=常数p1-γTγ=常数γ=C p/ C v理想气体绝热功:W=C v(T1—T2)=(p1V1—p2V2)理想气体多方可逆过程:W=(T1—T2)热机效率:η=冷冻系数:β=-Q1/W可逆制冷机冷冻系数:β=焦汤系数:μJ-T==-实际气体的ΔH和ΔU:ΔU=+ΔH=+化学反应的等压热效应与等容热效应的关系:Q p=Q V+ΔnRT当反应进度ξ=1mol时,Δr H m=Δr U m+RT化学反应热效应与温度的关系:热力学第二定律Clausius不等式:熵函数的定义:dS=δQ R/T Boltzman熵定理:S=klnΩHelmbolz自由能定义:F=U—TS Gibbs自由能定义:G=H-TS热力学基本公式:(1)组成恒定、不作非膨胀功的封闭体系的热力学基本方程:dU=TdS-pdV dH=TdS+VdpdF=-SdT-pdV dG=-SdT+Vdp(2)Maxwell关系:==-(3)热容与T、S、p、V的关系:C V=T C p=TGibbs自由能与温度的关系:Gibbs-Helmholtz公式=-单组分体系的两相平衡:(1)Clapeyron方程式:=式中x代表vap,fus,sub。
物理化学主要公式第一章 气体的pVT 关系1. 理想气体状态方程式nRT RT M m pV ==)/(或 RT n V p pV ==)/(m式中p ,V ,T 及n 单位分别为Pa ,m 3,K 及mol 。
m /V V n =称为气体的摩尔体积,其单位为m 3 · mol -1。
R =8.314510 J · mol -1 · K -1,称为摩尔气体常数。
此式适用于理想气体,近似地适用于低压的真实气体。
2. 气体混合物 (1) 组成摩尔分数 y B (或x B ) = ∑AA B /n n体积分数 /y B m,B B *=V ϕ∑*AVy Am ,A式中∑AA n 为混合气体总的物质的量。
A m,*V 表示在一定T ,p 下纯气体A 的摩尔体积。
∑*AA m ,A V y 为在一定T ,p 下混合之前各纯组分体积的总和。
(2) 摩尔质量∑∑∑===BBBB B BB mix //n M n m M y M式中 ∑=BB m m 为混合气体的总质量,∑=BB n n 为混合气体总的物质的量。
上述各式适用于任意的气体混合物。
(3)V V p p n n y ///B B B B *=== 式中p B 为气体B ,在混合的T ,V 条件下,单独存在时所产生的压力,称为B 的分压力。
*B V 为B 气体在混合气体的T ,p 下,单独存在时所占的体积。
3. 道尔顿定律p B = y B p ,∑=BB p p上式适用于任意气体。
对于理想气体V RT n p /B B =4. 阿马加分体积定律V RT n V /B B =*此式只适用于理想气体。
5. 德华方程RT b V V a p =-+))(/(m 2mnRT nb V V an p =-+))(/(22式中a 的单位为Pa · m 6 · mol -2,b 的单位为m 3 · mol -1,a 和b 皆为只与气体的种类有关的常数,称为德华常数。
1. 热力学第一定律的数学表示式W Q U +=∆或 'ambδδδd δdU Q W Q p V W =+=-+系统得功为正,对环境作功为负。
上式适用于封闭体系的一切过程。
2. 焓的定义式 3. 焓变(1) )(pV U H ∆+∆=∆式中)(pV ∆为pV 乘积的增量,只有恒压下)()(12V V p pV -=∆在数值上等于体积功。
(2) 2,m 1d p H nC T ∆=⎰此式适用于理想气体单纯pVT 变化的一切过程,或真实气体的恒压变温过程,或纯的液体、固体物质压力变化不大的变温过程。
4. 热力学能(又称内能)变此式适用于理想气体单纯pVT 变化的一切过程。
5. 恒容热和恒压热V Q U =∆ (d 0,'0)V W == p Q H =∆ (d 0,'0)p W == 6. 热容的定义式 (1)定压热容和定容热容δ/d (/)p p pC Q T H T ==∂∂δ/d (/)V V V C Q T U T ==∂∂(2)摩尔定压热容和摩尔定容热容,m m /(/)p p p C C n H T ==∂∂ ,m m /(/)V V V C C n U T ==∂∂上式分别适用于无相变变化、无化学变化、非体积功为零的恒压和恒容过程。
(3)质量定压热容(比定压热容)式中m 和M 分别为物质的质量和摩尔质量。
(4) ,m ,m p V C C R -= 此式只适用于理想气体。
,m//p p p c C m CM==pVU H +=2,m 1d V U nC T∆=⎰7.摩尔蒸发焓与温度的关系21vap m 2vap m 1vap ,m ()()d T p TH T H T C T ∆=∆+∆⎰式中 vap ,m p C ∆ = ,m p C (g) —,m p C (l),上式适用于恒压蒸发过程。
8. 体积功(1)定义式 V p W d amb -=∂ 或 V p W d amb ∑-=(2) )()(1221T T nR V V p W --=--= 适用于理想气体恒压过程。
一、力学1、胡克定律:F =kx 高中物理化学公式大全物理公式(x 为伸长量或压缩量;k 为劲度系数,只与弹簧的原长、粗细和材料有关。
)2、重力:G =mg (g 随高度、纬度而变化)3、求F1 、F2两个共点力的合力:(1)力的合成和分解都遵从平行四边行定则。
(2)两个力的合力范围:⎥F1-F2⎥≤F≤F1+F2(3)合力可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。
4、物体平衡条件:静止或匀速直线运动的物体,所受合外力为零。
F合= 0 5、摩擦力的公式:(1)滑动摩擦力:f或=F NFx 合=0Fy 合= 0说明:a、N 为接触面间的弹力,可以大于 G;也可以等于 G;也可以小于 Gb、μ为滑动摩擦系数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力 N 无关.(2)静摩擦力:由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关.大小范围: O≤ f 静≤f m(f m为最大静摩擦力,与正压力有关)说明:a、摩擦力方向可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,还可以与运动方向成一定夹角。
b、摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。
c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。
d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。
☆6、牛顿第二定律: F 合=ma 或者F x合=ma x F y 合=ma y理解:(1)矢量性(2)瞬时性(3)独立性(4)同一性☆7、匀变速直线运动:基本规律:速度公式几个重要推论:V t=V0+at 位移公式X =V t +1at 20 2(1)V 2 -V 2 = 2a X (匀加速直线运动:a 为正值,匀减速直线运动:a 为负值)t 0(2) A B 段中间时刻的即时速度:*(3) AB 段位移中点的即时速度:V =V t 2V + V ∆X= 0 t =2 tV S = 2注意 都是在什么条件下用比较好?(在什么条件不知或不需要知道或者也用不到时,该用哪个公式?) 公式V t = V 0 + atX = V t + 1at 22V 2 - V 2 = 2a XtV =V 0 + V t = ∆X2 t较合适 的条件XV tta(4) 在 1s 、2s 、3s……ns 内的位移之比为 12:22:32……n 2;在第 1s 内、第 2s 内、第 3s 内……第 ns 内的位移之比为 1:3:5……(2n -1); 在第 1 米内、第 2 米内、第 3 米内……第 n 米内的时间之比为1:( 2 -1) :( 3 - 2) :…… :(n - n -1)(5) 初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数:∆S = aT 2 (a 一匀变速直线运动的加速度,T 一每个时间间隔的时间)(6) 自由落体: h =1gt 22gh = V 2V = gtV=V t 2tt平均28、功 : W = Fl cos(适用于恒力的功的计算)(1) 理解正功、零功、负功的含义(2) 功是能量转化的量度: ① 合外力的功-----量度 ------- 动能的变化② 重力的功 ------量度 -------- 重力势能的变化 ③ 电场力的功-----量度 -------- 电势能的变化 E = 1mv 29、动能和势能: 动能: K 2重力势能: E P = mgh(与零势能面的选择有关)☆10、动能定理:外力对物体做功的代数和等于物体动能的增量。
最全物理化学公式集以下是一个详细的物理化学公式集合,包含了许多常用的公式和方程式。
这些公式可以帮助学生更好地理解物理化学的理论,并应用于解决相关问题。
1.经典力学:-牛顿第一定律:物体保持匀速直线运动或静止,直到有外力作用。
-牛顿第二定律:物体的加速度与作用在其上的力成正比,与物体的质量成反比。
-牛顿第三定律:对于任何两个物体,彼此之间的作用力大小相等,方向相反。
-动能定理:物体的动能等于其质量乘以速度的平方的一半。
-动量定理:物体的动量变化等于作用在其上的力乘以时间间隔。
-弹性碰撞:在碰撞中,总动量和总动能守恒。
2.热力学:-热力学第一定律:能量不会自行产生或消失,只会转化为其他形式。
-热容量公式:物体吸收或释放的热量与其质量、温度变化以及物体的热容量有关。
-理想气体状态方程:PV=nRT,其中P是压力,V是体积,n是物质的摩尔数,R是气体常数,T是温度。
-熵变方程:ΔS=Q/T,其中ΔS是系统的熵变,Q是吸收或释放的热量,T是温度。
3.电化学:-法拉第定律:通过电解的物质的质量与通过电解的电荷数成正比。
-电动势公式:电动势等于化学反应中产生的能量与电荷数的比值。
- 纳尔斯特方程:E = Eo - (RT/nF)ln(Q),其中E是电池的电动势,Eo是标准电动势,R是气体常数,T是温度,n是电子转移数,F是法拉第常数,Q是反应物的活性。
4.量子力学:-布罗意波长:λ=h/p,其中λ是波长,h是普朗克常数,p是物体的动量。
-不确定性原理:ΔxΔp≥h/(4π),其中Δx是位置的不确定度,Δp是动量的不确定度,h是普朗克常数。
5.光学:- 折射率公式:n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂,其中n₁和n₂是介质的折射率,θ₁和θ₂是光线的入射和折射角度。
-焦距公式:1/f=1/u+1/v,其中f是透镜的焦距,u是物体的距离,v是像的距离。
6.分析化学:-摩尔浓度公式:C=n/V,其中C是溶液的摩尔浓度,n是溶质的物质的摩尔数,V是溶液的体积。
物理化学公式集热力学第一定律功:δW=δW e+δW f(1)膨胀功δW e=p外dV 膨胀功为正,压缩功为负。
(2)非膨胀功δW f=xdy非膨胀功为广义力乘以广义位移。
如δW(机械功)=fdL,δW(电功)=EdQ,δW(表面功)=rdA。
热Q:体系吸热为正,放热为负。
热力学第一定律:△U=Q—W 焓H=U+pV理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。
热容C=δQ/dT(1)等压热容:C p=δQ p/dT=(∂H/∂T)p(2)等容热容:C v=δQ v/dT=(∂U/∂T)v常温下单原子分子:C v,m=C v,m t=3R/2常温下双原子分子:C v,m=C v,m t+C v,m r=5R/2等压热容与等容热容之差:(1)任意体系C p—C v=[p+(∂U/∂V)T](∂V/∂T)p(2)理想气体C p—C v=nR理想气体绝热可逆过程方程:pVγ=常数TVγ-1=常数p1-γTγ=常数γ=C p/ C v理想气体绝热功:W=C v(T1—T2)=(p1V1—p2V2)理想气体多方可逆过程:W=(T1—T2)热机效率:η=冷冻系数:β=-Q1/W可逆制冷机冷冻系数:β=焦汤系数:μJ-T==-实际气体的ΔH和ΔU:ΔU=+ΔH=+化学反应的等压热效应与等容热效应的关系:Q p=Q V+ΔnRT当反应进度ξ=1mol时,Δr H m=Δr U m+RT化学反应热效应与温度的关系:热力学第二定律Clausius不等式:熵函数的定义:dS=δQ R/T Boltzman熵定理:S=klnΩHelmbolz自由能定义:F=U—TS Gibbs自由能定义:G=H-TS 热力学基本公式:(1)组成恒定、不作非膨胀功的封闭体系的热力学基本方程:dU=TdS-pdV dH=TdS+VdpdF=-SdT-pdV dG=-SdT+Vdp(2)Maxwell关系:==-(3)热容与T、S、p、V的关系:C V=T C p=TGibbs自由能与温度的关系:Gibbs-Helmholtz公式=-单组分体系的两相平衡:(1)Clapeyron方程式:=式中x代表vap,fus,sub。
物理化学公式集合物理化学公式集合kent第一章热力学第一定律一、基本概念系统与环境,状态与状态函数,广度性质与强度性质,过程与途径,热与功,内能与焓。
二、基本定律热力学第一定律:ΔU =Q +W 。
焦耳实验:ΔU =f (T ) ; ΔH =f (T )三、基本关系式1、体积功的计算δW = -p e d V恒外压过程:W = -p e ΔV可逆过程: W =nRT { EMBED Equation.3 |1221ln ln p p nRT V V2、热效应、焓等容热:Q V =ΔU (封闭系统不作其他功)等压热:Q p =ΔH (封闭系统不作其他功)焓的定义:H =U +pV ;d H=d U+d(pV)焓与温度的关系:ΔH=3、等压热容与等容热容热容定义:;定压热容与定容热容的关系:热容与温度的关系:C p=a+bT+c’T2四、第一定律的应用1、理想气体状态变化等温过程:ΔU=0 ; ΔH=0 ; W=-Q=p e d V等容过程:W=0 ; Q=ΔU= ; ΔH=等压过程:W=-p eΔV ; Q=ΔH= ; ΔU=可逆绝热过程:Q=0 ; 利用p1V1γ=p2V2γ求出T2,W=ΔU=;ΔH=不可逆绝热过程:Q=0 ;利用C V(T2-T1)=-p e(V2-V1)求出T2,W=ΔU=;ΔH=2、相变化可逆相变化:ΔH=Q=nΔ_H;W=-p(V2-V1)=-pV g=-nRT; ΔU=Q+W3、热化学物质的标准态;热化学方程式;盖斯定律;标准摩尔生成焓。
摩尔反应热的求算:反应热与温度的关系—基尔霍夫定律:。
第二章热力学第二定律一、基本概念自发过程与非自发过程二、热力学第二定律1、热力学第二定律的经典表述克劳修斯,开尔文,奥斯瓦尔德。
实质:热功转换的不可逆性。
2、热力学第二定律的数学表达式(克劳修斯不等式)“=”可逆;“>”不可逆三、熵1、熵的导出:卡若循环与卡诺定理2、熵的定义:3、熵的物理意义:系统混乱度的量度。
物理化学公式集热力学第一定律 功:δW=δW e +δW f1膨胀功 δW e =p 外dV 膨胀功为正,压缩功为负. 2非膨胀功δW f =xdy非膨胀功为广义力乘以广义位移.如δW 机械功=fdL,δW 电功=EdQ,δW 表面功=rdA.热 Q :体系吸热为正,放热为负.热力学第一定律: △U =Q —W 焓 H =U +pV 理想气体的内能和焓只是温度的单值函数. 热容 C =δQ/dT1等压热容:C p =δQ p /dT = H/T p 2等容热容:C v =δQ v /dT = U/T v 常温下单原子分子:C v,m =C v,m t =3R/2 常温下双原子分子:C v,m =C v,m t +C v,m r =5R/2 等压热容与等容热容之差:1任意体系 C p —C v =p +U/V T V/T p 2理想气体 C p —C v =nR 理想气体绝热可逆过程方程:pV γ=常数 TV γ-1=常数 p 1-γT γ=常数 γ=C p / C v 理想气体绝热功:W =C v T 1—T 2=p 1V 1—p 2V 2 理想气体多方可逆过程:W =T 1—T 2 热机效率:η= 冷冻系数:β=-Q 1/W 可逆制冷机冷冻系数:β= 焦汤系数: μJ -T ==- 实际气体的ΔH 和ΔU: ΔU=+ ΔH=+化学反应的等压热效应与等容热效应的关系:Q p =Q V +ΔnRT 当反应进度 ξ=1mol 时, Δr H m =Δr U m +RT 化学反应热效应与温度的关系: 热力学第二定律 Clausius 不等式:熵函数的定义:dS=δQR/T Boltzman熵定理:S=klnΩHelmbolz自由能定义:F=U—TS Gibbs自由能定义:G=H-TS 热力学基本公式:1组成恒定、不作非膨胀功的封闭体系的热力学基本方程:dU=TdS-pdV dH=TdS+VdpdF=-SdT-pdV dG=-SdT+Vdp2Maxwell关系:==-3热容与T、S、p、V的关系:CV =T Cp=TGibbs自由能与温度的关系:Gibbs-Helmholtz公式=-单组分体系的两相平衡:1Clapeyron方程式:=式中x代表vap,fus,sub.2Clausius-Clapeyron方程式两相平衡中一相为气相:=3外压对蒸汽压的影响: pg 是在惰性气体存在总压为pe时的饱和蒸汽压.吉不斯-杜亥姆公式:SdT-Vdp+=0dU=TdS-pdV+ dH=TdS+Vdp+dF=-SdT-pdV+ dG=-SdT+Vdp+在等温过程中,一个封闭体系所能做的最大功等于其Helmbolz自由能的减少.等温等压下,一个封闭体系所能做的最大非膨胀功等于其Gibbs自由能的减少.统计热力学波兹曼公式:S=klnΩ一种分布的微观状态数:定位体系:ti =N 非定位体系:ti=波兹曼分布:=在A、B两个能级上粒子数之比:=波色-爱因斯坦统计:Ni =费米-狄拉克统计:Ni=分子配分函数定义:q=-i为能级能量q=-i为量子态能量分子配分函数的分离:q=q n q e q t q r q v能级能量公式:平动:εt=转动:εr =振动:εv=分子配分函数表达式:平动:当所有的平动能级几乎都可被分子到达时一维:q t=二维:q t=A 三维:q t=转动:线性q r===为转动特征温度非线性q r=振动:双原子分子q V===为振动特征温度多原子线性:q V=多原子非线性:q V=+1电子运动:q e=2j+1 原子核运动:q n=2Sn热力学函数表达式:F=-kTlnq N定位 F=-kTln非定位S=klnq N+NkT定位 S=kln+NkT非定位G=-kTlnq N+NkTV定位G=-kTln+NkTV非定位U=NkT2 H=NkT2+NkTV=P=NkT CV一些基本过程的ΔS、ΔG、ΔF的运算公式W=0f一些基本过程的W、Q、ΔU、ΔH的运算公式Wf =0溶液-多组分体系体系热力学在溶液中的应用溶液组成的表示法:1物质的量分数:2质量摩尔浓度:3物质的量浓度:4质量浓度拉乌尔定律亨利定律:化学势的各种表示式和某些符号的物理意义:气体:1纯理想气体的化学势标准态:任意温度,p=pφ=101325Pa.μφT为标准态时的化学势2纯实际气体的化学势标准态:任意温度,f=pφ且复合理想气体行为的假想态即p =pφ,γ=1,μφT为标准态时的化学势.3混合理想气体中组分B的化学势因为所以不是标准态时的化学势,是纯B气体在指定T、p时的化学势.溶液:1 理想溶液组分的化学势所以不是标准态时的化学势而是温度为T、溶液上方总压为p时,纯液体B的化学势.2 稀溶液中各组分的化学势溶剂:不是标准态时的化学势而是温度为T、溶液上方总压为p时,纯溶剂A的化学势.溶质:,,均不是标准态时的化学势,均是T,p的函数,它们分别为:当xB =1,mB=1molkg-1,cB=1moldm-3时且服从亨利定律的那个假想态的化学势.4非理想溶液中各组分的化学势溶剂:不是标准态的化学势,而是aA,x =1即xA=1,γA=1的纯组分A的化学势.溶质:,,均不是标准态时的化学势,均是T,p的函数,它们分别为:当aB,x =1,aB,m=1,aB,c=1时且服从亨利定律的那个假想态的化学势. 4活度a的求算公式:ü 蒸汽压法:溶剂aA =γAxA=pA/pA溶质:aB=γBxB=pA/kcü 凝固点下降法:溶剂ü Gibbs-Duhem公式从溶质剂的活度求溶剂质的活度. 5理想溶液与非理想溶液性质:理想溶液:非理想溶液:超额函数:溶液热力学中的重要公式:1 Gibbs-Duhem公式2 Duhem-Margule公式:对二组分体系:稀溶液依数性:1凝固点降低:2沸点升高:3渗透压:化平衡学化学反应亲和势:A=-化学反应等温式:平衡常数的表达式:温度,压力及惰性气体对化学平衡的影响:电解质溶液法拉第定律:Q=nzF m=t+=====r+为离子移动速率,U+U-为正负离子的电迁移率亦称淌度.近似:浓度不太大的强电解质溶液离子迁移数:tB===+=1电导:G=1/R=I/U=kA/l电导率:k =1/ρ 单位:S·m -1 莫尔电导率:Λm =kV m =k/c 单位S·m 2·mol -1科尔劳乌施经验式:Λm = 离子独立移动定律:= 奥斯特瓦儿德稀释定律:= 平均质量摩尔浓度:=平均活度系数:= 平均活度:== 电解质B 的活度:a B == m +=v +m B m -=v -m B 离子强度:I =德拜-休克尔公式:lg =-A|z +z --| 可逆电池的电动势及其应用 Δr G T,p =-W f,max Δr G mT,p =zEFNernst Equation :若电池反应为 cC +dD =gG +hH E =E φ-标准电动势E φ与平衡常数K φ的关系:E φ= 还原电极电势的计算公式:=计算电池反应的有关热力学函数变化值:= =-zEF + Q R =T = zF zF =电极书面表示所采用的规则:负极写在左方,进行氧化反应是阳极,正极写在右方,进行还原反应是阴极 电动势测定的应用:1求热力学函数变量Δr G m 、Δr G m Φ、、及电池的可逆热效应Q R 等. 2求氧化还原反应的热力学平衡常数K Φ值:K Φ= E Φ=E =3求难溶盐的溶度积K sp 、水的离子积K w 及弱酸弱碱的电离常数等. 4求电解质溶液的平均活度系数和电极的值.5从液接电势求离子的迁移数.Pt,H 2p|HClm|HClm’| H 2p,Pt 1-1价型:E j =E =E c +E j = 高价型:M z+A z -m 1|M z +A z -m 2 E j =6利用醌氢醌电极或玻璃电极测定溶液的pH 电解与极化作用E 分解=E 可逆+ΔE 不可逆+IRΔE不可逆=η阴+η阳η阴=φ可逆-φ不可逆阴η阳=φ不可逆-φ可逆阳φ阳,析出=φ阳,可逆+η阳φ阴,析出=φ阴,可逆-η阴η=a+blnjE实际分解=E理论分解+η阴+η阳+IR对电解池,由于超电势的存在,总是使外加电压增加而多消耗电能;对原电池,由于超电势的存在,使电池电动势变小而降低了对外作功的能力.在阴极上,还原电势愈正者,其氧化态愈先还原而析出;同理,在阳机上,则还原电势愈负者其还原态愈先氧化而析出.需外加电压小化学反应动力学半衰期法计算反应级数:kp =kcRT1-n Ea-Ea’=Q化学反应动力学基础二:ZAB==μ=若体系只有一种分子:ZAA==碰撞参数:b=dABsinθ碰撞截面:反应截面:kSCTT=kSCTT==几个能量之间的关系:Ea =Ec+RT/2=E+mRT=式中是反应物形成活化络合物时气态物质的代数和,对凝聚相反应,=0.对气相反应也可表示为:Ea=式中n为气相反应的系数之和原盐效应:弛豫法:%界面现象与T的关系:两边均乘以T,,即的值将随温度升高而下降,所以若以绝热方式扩大表面积,体系的温度必将下降.杨-拉普拉斯公式:ps为曲率半径,若为球面ps =,平面 ps.液滴愈小,所受附加压力愈大;液滴呈凹形,R‘为负值,ps为负值,即凹形面下液体所受压力比平面下要小.毛细管:ps==Δρgh Δρgh=R为毛细管半径开尔文公式:p0和p分别为平面与小液滴时所受的压力对于液滴凸面R‘>0,半径愈小,蒸汽压愈大.对于蒸汽泡凹面R‘<0,半径愈小,蒸汽压愈小.两个不同液滴的蒸汽压:溶液越稀,颗粒越大.液体的铺展:非表面活性物质使表面张力升高,表面活性物质使表面张力降低.吉不斯吸附公式:为表面超额若,>0,正吸附;,<0,负吸附.表面活性物质的横截面积:Am=粘附功:Wa值愈大,液体愈容易润湿固体,液固界面愈牢.内聚功:浸湿功:铺展系数: ,液体可在固体表面自动铺展.接触角:Langmuir等温式:θ:表面被覆盖的百分数.离解为两个分子:混合吸附:即:BET公式:弗伦德利希等温式:乔姆金吸附等温式:吸附剂的总表面积:S=Am Ln n=Vm/22400cm3mol-1气固相表面催化反应速率:单分子反应:产物吸附很弱产物也能吸附双分子反应:AB都吸附AB均吸附,但吸附的B不与吸附的A反应B不吸附胶体分散体系和大分子溶液布朗运动公式:D为扩散系数球形粒子的扩散系数:渗透压:渗透力:F=扩散力=-F沉降平衡时粒子随高度分布公式:瑞利公式:电势表面电势 Stern电势电解质浓度增加电势减小.电泳速度: k=6时为电泳,k=4时为电渗.大分子稀溶液渗透压公式不是吧。
1. 理想气体状态方程式nRT RT M m pV ==)/(或 RT n V p pV ==)/(m2. 气体混合物 (1) 组成摩尔分数 y B (或x B ) = ∑AA B /n n体积分数 /y B m,B B *=V ϕ∑*AV y A m ,A式中∑AA n 为混合气体总的物质的量。
A m,*V 表示在一定T ,p 下纯气体A 的摩尔体积。
∑*AA m ,A V y 为在一定T ,p 下混合之前各纯组分体积的总和。
(2) 摩尔质量∑∑∑===BBBB B BB mix //n M n m M y M式中 ∑=BB m m 为混合气体的总质量,∑=BB n n 为混合气体总的物质的量。
上述各式适用于任意的气体混合物。
(3)V V p p n n y ///B B B B *=== 式中p B 为气体B ,在混合的T ,V 条件下,单独存在时所产生的压力,称为B 的分压力。
*B V 为B 气体在混合气体的T ,p 下,单独存在时所占的体积。
3. 道尔顿定律p B = y B p ,∑=BB p p上式适用于任意气体。
对于理想气体V RT n p /B B =4. 阿马加分体积定律V RT n V /B B =*此式只适用于理想气体。
第二章 热力学第一定律 主要公式及使用条件1. 热力学第一定律的数学表示式W Q U +=∆或 'amb δδδd δdU Q W Q p V W =+=-+Q 吸正放负 W外对内正 内对外负2. 焓的定义式3. 焓变(1) )(pV U H ∆+∆=∆式中)(pV ∆为pV 乘积的增量,只有在恒压下)()(12V V p pV -=∆在数值上等于体积功。
(2) 2,m 1d p H nC T ∆=⎰此式适用于理想气体单纯pVT 变化的一切过程,或真实气体的恒压变温过程,或纯的液体、固体物质压力变化不大的变温过程。
4. 热力学能变此式适用于理想气体单纯pVT 变化的一切过程。